[实用新型]一种适用于水力冲刷过程的智能监测与预警系统

说明书

本实用新型涉及一种适用于水力冲刷过程的智能监测与预警系统，包括可用于测量冲刷深度、水流浊度及水流流速数据信息的冲刷粒子模块；用于接收、筛选以及处理冲刷粒子反馈数据的基站实时监测模块；用于监测水力冲刷过程以及进行预警发布的无线远程监控模块；本实用新型可以在发生洪水等水力冲刷灾害时实时监控重点河段河床和江堤桥梁等水工建筑物基础的冲刷过程，及时发出预警，保证附近居民的生命和财产安全。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于水力冲刷过程的智能监测与预警系统，属于智能监测技术领域。

背景技术

中国是世界上河流最多的国家之一，其中流域面积超过1000平方千米的河流有1500多条，同时我国还是海洋大国，大陆海岸线长达18000公里，有着丰富的海洋资源。水力冲刷是一种河流、海洋环境中常见的自然灾害，包括一般冲刷与局部冲刷两种类型；一般冲刷常发生于洪水或风暴潮时期，会导致流域或海域的土层会发生大面积下切或淤积，影响沿岸建筑物与居民的安全；局部冲刷常发生于水工、海工建筑物的基础附近，对建筑物有着不利且复杂的影响，严重时会导致建筑物失稳、坍塌，人员伤亡等事故，造成人力、物力、财力的重大损失。

目前水力冲刷过程监测方法多基于水下超声波测距技术与原位电学监测技术，成本较为高昂；这些方法多以水或水下电缆为导体介质传送数据信号，存在监测数据单一、测量过程易受水中泥沙等悬浮物干扰导致监测数据质量不高、高含沙环境下无法监测等问题。此外，已有冲刷过程监测设备多凸于水工建筑物表面安装，在复杂环境下易受悬浮体冲击致使物理损坏，且后期维护较为困难且花费较大；针对目前存在的问题，已公开的申请中，申请号为01134633.7的实用新型公开了一种土层冲刷监测方法及其系统，其是在土层中埋设多数个由上向下依预定度间隔埋设的发报器，在土层被冲刷后，各发报器会因土层冲刷深度变化而逐一被冲刷移动而震动，以由发报器内的震动感应器侦测，并由无线电信号发射器分别发出不同编码的无线电信号，以由设在地面上的信号接收机接收后由计算机读码，借以监测得知土层的实时冲刷深度，再将所侦测的实时冲刷深度传输至预警装置判读以适时发出警讯；然而上述申请中，需要在发报器外部重新布设一个震动感应器以触发发报器的运作，此种设置导致的直接结果就是在施工过程中产生不便，由于结构不是一体构造，容易导致作为震动感应器的磁簧开关自动打开，出现无效的报警；其次，在遇到若干发报器同时冲出的情况时，该系统的信号接收机容易出现接收通道拥挤、部分发报器信号遗失的问题，导致冲刷预警信息错误；再次，该系统在测量冲刷时无法同步获取现场水流流速和浊度等重要水文泥沙数据。

针对上述，有必要建立一种新型水力冲刷过程监测系统，以克服现有技术缺陷，实现水力冲刷过程演变的精准测量以及水流流速、浊度数据的同步采集，解决监测设备安装难、易损坏、成本高等难题。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于水力冲刷过程的智能监测与预警系统，可以在发生洪水等水力冲刷灾害时实时监控重点河段河床和江堤桥梁等水工建筑物基础的冲刷过程，及时发出预警，保证附近居民的生命和财产安全。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于水力冲刷过程的智能监测与预警系统，包括在受外力作用产生倒转或者翻滚后内部结构实现电连通的冲刷粒子模块，可用于测量冲刷深度、水流浊度及水流流速数据信息；

用于接收、筛选以及处理冲刷粒子反馈数的基站实时监测模块；

用于监测水力冲刷过程以及进行预警发布的无线远程监控模块；

作为本实用新型的进一步优选，前述的冲刷粒子模块包括若干冲刷粒子，若干冲刷粒子两两之间留有距离，埋设在待监测区域的河床或海床土层中；